Klaytn Offline Signing Using Caver-js

[hoodie]

안녕하세요,
caver-js 이용해서 raw transaction data 생성 후 오프라인 서명을 하고 싶은데 docs 에 나온 설명에 따라 valueTransfer transaction 을 hash 하고 signature 생성 후 전송하는 과정이 잘 되지 않아 질문 올립니다.

아래는 제가 테스트하고 있는 코드 전문입니다.

const Caver = require('caver-js')
const { numberToHex } = require('caver-js/packages/caver-utils')
const Hash = require('eth-lib/lib/hash')
const RLP = require('eth-lib/lib/rlp')

const caver = new Caver('https://klaytn-baobab.blockpi.network/v1/rpc/public') // Boabob testnet

async function main() {
    x = numberToHex('94615564755326464618865695935486540640291201192934633168530032620020725956813')
    y = numberToHex('23139757045517286211017265994855088265935370642351252538574909408042960511313')
    pub = x + y.slice(2)
    sender = caver.utils.publicKeyToAddress(pub)  // test sender
    console.log("sender address:", sender)
    to_address = '0x2bb947ba1ae588e043e0f7ee166748766b4d605b'   // baobab wallet

    chainId = 1001 // baobob
    const tx = caver.transaction.valueTransfer.create({
        // type: '0x08', // 'TxTypeValueTransfer'
        nonce: 0,
        gasPrice: '0x5d21dba00',
        gas: '0x0a',
        to: to_address,
        value: caver.utils.toPeb(10, 'KLAY'),
        from: sender, // '0x14E8d03a51F2b77a06cf4AA6600D608aE8361C27',
        chainId: numberToHex(chainId),
    })
    const encoded = tx.getCommonRLPEncodingForSignature()
    const sigHash = Hash.keccak256(encoded)
    // const sigHash = Hash.keccak256("\x19Klaytn Signed Message:\n" + encoded.length + encoded)
    console.log("msg hash:",sigHash) // msg

    /* offline signing - make signature(v, r, s)*/

    v = numberToHex(chainId*2 + 35 + 0)
    r = numberToHex('15889454641529804590699241749915670778420230958983654827606059186073800710978');
    s = numberToHex('39389016946565651388873849274764251362165017942396879121292298320138309110729');
    // tx.appendSignatures([v, r, s])
    tx.signatures = [v, r, s]
    txHashRLP = tx.getRLPEncoding()

    pubkey = tx.recoverPublicKeys()
    console.log("recovered address:",caver.utils.publicKeyToAddress(pubkey))
    // const receipt = await caver.klay.sendSignedTransaction(txHashRLP)
    const receipt = await caver.rpc.klay.sendRawTransaction(txHashRLP)
    console.log(receipt)
}

main();

1. 외부 라이브러리로 생성한 x, y 값으로 create sender address
2. create valueTransfer transaction object
3. • RLP encoding-> Hash 하여 Sign 할 msg 생성
4. signature data 삽입
5. recovered address 확인
6. 전송

위 과정에 따라 코드를 작성했고 이더리움 트랜잭션을 생성하고 서명하는 것에는 성공했었습니다.

하지만 코드를 실행해보면, 아래와 같이 복구에 사용하려는 public key 가 잘못됐다는 에러가 나옵니다.

(node:34523) UnhandledPromiseRejectionWarning: Error: Invalid public key: 0x1d53faa428eabd2db08bbe3c3256b6a00ea4246bdbfdde6cf3f4fe65a3b613cf475c7f276b75f2947220ee1cb2c8fff00a835e4028502e735c0c056847e7ae8b
    at Object.publicKeyToAddress (/Users/hoodie/klaytn/caver-js/packages/caver-utils/src/utils.js:1484:59)
    at main (/Users/hoodie/klaytn/tx.js:49:50)
    at Object.<anonymous> (/Users/hoodie/klaytn/tx.js:55:1)
    at Module._compile (internal/modules/cjs/loader.js:1063:30)
    at Object.Module._extensions..js (internal/modules/cjs/loader.js:1092:10)
    at Module.load (internal/modules/cjs/loader.js:928:32)
    at Function.Module._load (internal/modules/cjs/loader.js:769:14)
    at Function.executeUserEntryPoint [as runMain] (internal/modules/run_main.js:72:12)
    at internal/main/run_main_module.js:17:47
(Use `node --trace-warnings ...` to show where the warning was created)
....

주소 복구 코드를 주석처리하고 실행하면 signature 가 잘못됐다는 에러가 나옵니다.

UnhandledPromiseRejectionWarning: Error: Returned error: invalid transaction v, r, s values of the sender
...

3번 과정이 이더리움을 전송할 때에도 문제가 됐던 부분이고, Klaytn docs 의 RLP Encoding for Signature 에 적혀있는 아래 수도코드를 참고했지만 적절히 구현이 된 것인지 검증하지 못했기 때문에 sign 에 msg를 적절히 사용하지 못하고 있지 않나 생각합니다. 물론 다른 원인이 추가로 있을 수도 있습니다만 발견하지 못하고 있어서 다양한 시각에서 전문가분들의 도움을 요청드립니다.

SigRLP = encode([encode([type, nonce, gasPrice, gas, to, value, from]), chainid, 0, 0])
SigHash = keccak256(SigRLP)
Signature = sign(SigHash, <private key>)

코드가 잘못된 부분이 있다면 올바르게 수정하는 방법을 알고 싶습니다.
시간 내어 주셔서 감사합니다.

덧붙이자면 서명에는 Alice TSS 라이브러리(ECDSA)를 사용하고 있습니다. private key를 다룰 수 없어서 public key 로 직접 주소를 만들어 사용하려고 했습니다.

[Lewis]

안녕하세요, 해당 코드를 확인해본 결과 외부에서 생성한 x, y값으로 만든 public key와, 아래에서 tx로부터 recover한 public key가 다릅니다.

recoverPublicKeys()는 트랜잭션 필드 중 signature으로부터 public key를 recover하는데요, 이 값이 원본 값과 다르다는 것은 작성자님이 넣어준 signature (v, r, s)값이 잘못됐다고 볼 수 있을 것 같습니다.

private key를 다룰 수 없다는 것이 어떤 의미이신지 모르겠지만 이미 signature가 있다는 것은 private key로 signing을 하신 것이 아니신가요? 그렇다면 caver로 wallet instance를 생성 후 signing을 하시고, 해당 트랜잭션을 전송하는 것이 보통의 프로세스라고 생각됩니다.

일단 해당 방식을 꼭 사용해야하는 이유가 있으시다면, 외부 라이브러리를 통해 생성하신 v, r ,s값이 올바르신지 확인해보시고, 그것이 아니라면 private key는 env나 secret.json파일등을 사용해서 로컬에서 관리하면서 필요한 곳에 import하신 후 signing을 하시는 것이 좋을 것 같습니다.

관련해서 참고하실만한 링크 공유드립니다. [링크]

감사합니다.

[hoodie]

안녕하세요 우선 답변 감사합니다.

private key 를 사용할 수 없다는 것은 제가 TSS 라이브러리를 사용했기 때문입니다.

이는 다수가 share 를 가지고 하나의 서명에 참가하는 방식이므로 일반적인 서명 과정에서 사용하는 하나의 private key 를 도출할 수 없습니다. 따라서 private key를 저장해서 이용하는 방식은 사용할 수 없고 tx data를 hash 하여 서명하고 생성된 signature 를 직접 집어넣어 전송하는 방식이 적합합니다.

언급해주신대로, 제가 public key로 도출한 address 와 tx에 사용한 signature 에서 복구한 address 가 다르다는 것은 알고 있습니다.

따라서 서명방식이 잘못되어서 invalid signature 를 만들었다는 것이 주요한 문제라고 생각했는데요, 그 원인으로 두가지 가능성을 제시한 것입니다.

1. 서명 라이브러리가 잘못되었다.
   → 그러나 제가 지금 TSS라이브러리를 사용해서 만들어낸 address 로 이더리움 서명을 성공적으로 보낼 수 있습니다. 따라서 질문 글에도 말했듯이 sign 과정에 문제가 있을 가능성은 낮다고 판단했습니다.

2. 서명에 사용한 msg hash 가 잘못되었다.
   → 이 가능성이 가장 크다고 생각했는데요, 이유는 제가 이더리움 서명에 실패했을때 위와 비슷하게 invalid signature 또는 insufficient gas error가 발생했었고 이것이 지적하신

public key로 도출한 address 와 tx에 사용한 signature 에서 복구한 address 가 다르다

와 같은 문제였으며 결과적으로 이 문제는

tx data를 잘못된 방법으로 hash하여 서명했기 때문이었습니다.

@hoodie

3번 과정이 이더리움을 전송할 때에도 문제가 됐던 부분이고, Klaytn docs 의 RLP Encoding for Signature 에 적혀있는 아래 수도코드를 참고했지만 적절히 구현이 된 것인지 검증하지 못했기 때문에 sign 에 msg를 적절히 사용하지 못하고 있지 않나 생각합니다. 물론 다른 원인이 추가로 있을 수도 있습니다만 발견하지 못하고 있어서 다양한 시각에서 전문가분들의 도움을 요청드립니다.

SigRLP = encode([encode([type, nonce, gasPrice, gas, to, value, from]), chainid, 0, 0])
SigHash = keccak256(SigRLP)

    const encoded = tx.getCommonRLPEncodingForSignature()
    const sigHash = Hash.keccak256(encoded)

따라서 위에 코드에서 사용한 hash 부분이 적절히 사용되었는지 다시 한 번 여쭤보고 싶습니다.

또 다른 문제일 가능성이 있는지도 검토해주시면 감사하겠습니다.

[hoodie]

const encoded = tx.getCommonRLPEncodingForSignature()
const sigHash = utils.hashMessage(encoded)

이렇게 하면 다른 hash 값이 나와서 시도해봤는데 같은 에러가 나옵니다

[Lewis]

네, 아마 트랜잭션을 해싱하는 과정에서 문제가 있을 것 같습니다.

caver-js에서 제공하는 TransactionHasher.getHashForSignature를 사용해보시기 바랍니다.

감사합니다.

[hoodie]

답변 감사합니다.

알려주신 함수를 사용해도 같은 에러가 나옵니다.

혹시 이더리움과 클레이튼에 사용되는 서명 방식이 다른 점이 있을까요?

메세지 해싱 문제가 아니라는 가능성도 생각해보려 합니다.

[Lewis]

서명 방식은 기본적으로 동일하나, 클레이튼에는 이더리움과 다르게 다양한 트랜잭션 타입을 지원합니다.

지금 제가 외부 라이브러리까지 확인하진 않아서 확실하진 않지만, 지금 진행하시려는 트랜잭션 타입과는 큰 관계가 없을 것 같긴 합니다.

혹시 모르니 참고 자료 첨부해드립니다.[링크] 확인해보시고, 만약 해결하시면 다른 분들을 위해 여기에도 공유 부탁드립니다:)

관련하여 유사한 문제를 겪었던(해싱 과정에서) 질문도 첨부드립니다. [링크]

감사합니다.

[hoodie]

감사합니다.

참고해서 계속 진행해보고 해결해보겠습니다.

다른 분들 의견이나 새로운 가능성 제시해주시는 것도 환영합니다.

[hoodie]

안녕하세요 @Lewis 문제 해결해서 답글 남깁니다.

먼저 문제는 tx data hash 와 관련이 있었던 것이 맞았지만, 방법이 잘못됐던 것은 아니고 hex prefix 때문에 생기는 처리 오류였습니다.

따라서 기존 코드에서 utils에 있는 함수를 활용하여 다음과 같이 바꿔 해결하였습니다.

    const { toHex, stripHexPrefix } = require('caver-js/packages/caver-utils')
    const { getHashForSignature } = require('caver-js/packages/caver-transaction/src/transactionHasher/transactionHasher')
    const Hash = require('eth-lib/lib/hash')

    // txdata hash 하는 기존 방법
    const encoded = tx.getRLPEncodingForSignature()
    const sigHash = Hash.keccak256(encoded)
    console.log("msg hash:",stripHexPrefix(sigHash)) 

    // 위와 같은 결과를 출력하는 함수
    const hash = getHashForSignature(tx)
    console.log("hasher:",stripHexPrefix(hash))

위의 두가지 방법 모두 옳은 결과를 출력하니 이 글을 보는 다른 분들이 hash 하실 때 참고가 되었으면 좋겠습니다.

도움주셔서 다시 한 번 감사합니다.